Macroscopic entanglement between a Bose Einstein condensate and a superconducting loop
本文从理论上研究了磁囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体与超导环之间的宏观纠缠。我们把超导环看作是两个不同磁通态的量子叠加,并与磁阱耦合产生宏观纠缠。该方案还提供了一个平台,以调查干涉与纠缠玻色-爱因斯坦凝聚体和探索物理在量子经典接口。
2009-10-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling Escape of Bose-Einstein Condensates
最近的宏观量子隧穿实验揭示了势垒后准束缚态原子数的非指数衰减。通过实验和理论,我们证明了这种非指数衰减的结果,原子之间的相互作用。采用修正的Jeffreys-Wentzel-Kramers-Brillouin模型模拟了玻色-爱因斯坦凝聚体中数万个~(87)Rb原子的量子隧穿,并考虑了平均场诱导的有效含时势垒.三维Gross-Pitaevskii模拟证实了平均场的结果与实验相比。然而,随着时间的推移块抽取一维建模,我们提出了一个有效的重整化平均场论,建议裸平均场论可能不适用的多体动力学。
2017-08-23 cond-mat.quant-gas
A dipolar droplet bound in a trapped Bose-Einstein condensate
研究了在非偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中,由种间接触相互作用束缚的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)液滴的静力学和动力学性质。我们的研究结果表明,在一个被困的非偶极87 Rb BEC与可变数量的164 Dy原子和种间散射长度的偶极164 Dy液滴绑定的稳定性图。一个固定原子数的非偶极BEC只能束缚一个偶极液滴,该液滴中的原子数小于两个临界值之间的种间散射长度的临界值。利用平均场模型的数值解和变分解研究了偶极BEC液滴的形状和大小(静态)以及小的呼吸振荡(动态)。我们还提出了一个实验程序,以实现这样的164 Dy液滴通过放松陷阱上的164 Dy BEC在一个被困的二元87 Rb-164 Dy混合物。
2012-12-20 cond-mat.quant-gas
Quantum hydrodynamic approximations to the finite temperature trapped Bose gases
对于描述玻色-爱因斯坦凝聚体与激发态原子相互作用的量子动力学模型,我们采用Chapman-Enskog展开法推导了它的流体力学近似,包括Euler近似和Navier-Stokes近似。流体力学近似不仅描述了BEC的宏观行为,而且还描述了它与非凝聚体的耦合,这与Landau的双流体理论相一致。
2018-06-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Virial relations for ultracold trapped Fermi gases with finite range interactions through the BCS-BEC crossover
本文研究了有限短程相互作用下超冷双组分费米气体的维里关系。这种关系的数值验证报告通过BCS-BEC交叉。作为一个中间步骤,有必要评估相对于散射长度的倒数和相对于相互作用范围的多体能量的偏导数。它们在酉极限处有极值。维里结果用于检查计算中所涉及的变分波函数的质量。
2009-09-03 cond-mat.quant-gas
Effect of realistic interatomic interactions and two-body correlation on the heat capacity of a trapped BEC
用近似多体理论计算了具有有效排斥作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的热容和凝聚分数。分析了相互作用的影响,并与无相互作用的情况进行了比较。已经发现,排斥相互作用降低了临界温度的值中发现的非相互作用的情况下。两个临界温度之间的差异随着陷阱中原子总数的增加而增加。
2009-09-22 cond-mat.quant-gas
Macroscopic Rabi-Like Oscillations of Ultracold Atoms in an Asymmetrical Two-Dimensional Magnetic Lattice
本文研究了在非对称二维磁晶格中囚禁的超冷量子简并气体(如玻色-爱因斯坦凝聚体)中$macroscopic$ $quantum$ $phase$的存在性。我们指出了在新的二维磁晶格中,通过外加偏磁场来控制隧穿的关键。宏观量子相位签名被确定为拉比振荡时,解决耦合的时间相关的微分方程,这里描述的玻色子约瑟夫森结(BJJ)的系统。在求解系统的BJJ,我们使用了一个序参量,其中包括两个随时间变化的参数,这是在每个晶格位置的分数人口和相位差。BJJ解为宏观量子相干性提供了一个明确的证据。
2010-06-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Square wave oscillation of soliton in double-well potential trapped BEC
数值研究了双势阱囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中的孤子隧穿过程。与通常的低能少粒子隧穿过程相比,我们发现孤子隧穿导致大量粒子在两个阱之间输运。阱间粒子数不平衡不像约瑟夫森等离子体振荡那样随时间呈正弦变化,而是由于阱间阱势边界的反射而呈现出密度对比度较高的方波模式。这种不寻常的行为清楚地表明了孤子在非线性介质中传播而不扩散的拓扑稳定性和局域化性质。孤子的方波振荡也为冷原子系统中量子比特的定义提供了可测量的动力学。
2019-03-01 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and collective oscillations of trapped Bose-Einstein condensates in a periodical potential
基于一维Bogoliubov-de Genes方程的统一理论处理,研究了囚禁光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超流现象.在微扰制度,所有的分析框架,使一个简单的现象学映射的集体激发和振荡特性的被困BEC可用的实验配置也适合。
2011-12-16 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC crossover in a trapped Fermi super-fluid using a
density-functional equation
本文导出了一个广义的含时伽利略不变密度泛函方程,用于研究Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)到玻色-爱因斯坦凝聚(BCS)交叉中费米超流体的定常和非定常性质.这个方程等价于费米超流体的量子流体动力学方程。在BCS和BEC极限下,该方程的体化学势与费米-费米散射长度具有适当的(与模型无关的)依赖性。我们将这个DF方程应用于$^6$ Li原子雪茄状费米超流体的稳态密度分布和尺寸的研究,所得结果与Barthel { \it et al.}在BCS-BEC交叉中。我们还将DF方程应用于轴向和径向呼吸振荡的研究,我们对这些频率的研究结果与BCS-BEC交叉的实验结果吻合得很好。
2010-03-08 cond-mat.quant-gas
Dissipative Preparation of Many-Body Spin Steady States Using Trapped Ultracold Atoms
该研究提出利用Raman激光和背景BEC作为激发储库,通过周期性耦合双势阱中的超冷原子,使其总自旋期望值耗散演化至稳态。
2024-01-28 cond-mat.quant-gas
Heat current control in trapped BEC
本文研究了两个不同温度的空间分离的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)之间的热输运和热流控制。为了允许两个独立的BEC之间的热传输,我们考虑由两个谐波捕获的杂质组成的链接,每个杂质与其中一个BEC相互作用。由于杂质在空间上是分离的,我们考虑它们之间的长程相互作用,即偶极偶极耦合。我们研究这个系统在理论上合适的和实验上可行的假设/参数。这些杂质的动力学处理的量子布朗运动模型的框架内,BEC的激发模式发挥的作用的热浴。我们解决的热流和电流-电流的相关性对系统的物理参数的依赖。有趣的是,我们表明,热整流,即,当考虑对杂质的捕获频率的周期性驱动时,在我们的系统中可以发生单向热流动。因此,我们的系统是一个可能的设置实现的声子电路。最近的发展的BEC的使用作为量子信息处理的平台的动机,我们的工作提供了一种替代的可能性,使用这种多功能的设置信息传输和处理,在声子的背景下,更普遍的量子热力学。
2019-05-13 cond-mat.quant-gas
Fragility of the Laughlin state in an anharmonically-trapped Bose-Einstein condensate
当一个玻色-爱因斯坦凝聚体在一个角频率接近陷阱频率的纯谐振势中旋转时,它的多体态变得高度相关,其中最著名的是玻色子劳克林态。考虑到在一个真实的实验中,没有捕获的潜力是以往任何时候都准确的谐波,我们引入了一个额外的弱,四次潜力,并证明了劳克林状态是高度敏感的额外的潜力。我们的结果意味着,实现这些国家的实验基本上是不可能的,至少是宏观原子数。
2018-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear dependence observed in quadrupolar collective excitation of a trapped BEC
本文报道了~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中集体激发的实验观测。通过跟踪冷凝物的质心位移及其纵横比作为阱中保持时间的函数,研究了低位模式激发。我们能够通过调制用于激发BEC的附加场梯度的幅度来部分地控制模式的开始。测得的激励频率被认为是在良好的协议与文献。我们还发现,调制幅度能够改变质心振荡的相位。最后,一个有趣的,非线性的依赖性被观察到的冷凝物的纵横比作为一个函数的扰动振幅,诱导的四极模式。
2015-05-04 cond-mat.quant-gas
Critical exponents and fluctuations at BEC in a 2D harmonically trapped ideal gas
本文通过精确数值计算研究二维谐振子势阱中理想玻色气体的BEC临界行为,计算热力学量、密度关联函数和关联长度,揭示对数奇异性及临界指数所对应的独特普适类。
2023-08-09 cond-mat.quant-gas
The dynamics of dark solitons in a trapped superfluid Fermi gas
本文研究了超流费米气体中的孤子振荡通过玻色-爱因斯坦凝聚体到Bardeen-Cooper-Schrieffer(BEC-BCS)的渡越。我们推导出一个精确的孤子能量与相位跃变的关系式,从而得到孤子周期的表达式。我们的分析方法是支持模拟的时间相关的Bogoliubov-de Gennes方程,这表明,周期显着增加的孤子变得浅的BCS一侧的共振。最后,我们提出了一个实验协议来测试我们的预测。
2011-04-07 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium and local detection of the normal fraction of a trapped two-dimensional Bose gas
我们提出了一种方法来测量二维玻色气体的正常分数,一个量,通常不同于非凝聚分数。这个想法是基于对原子施加一个空间振荡的人工规范场。原子对规范场的响应既可以从原子云中的能量沉积中机械地读出,也可以从原子气体的宏观光学性质中光学地读出。所提出的计划的局部性质允许一个重建的超流分量的空间轮廓,此外,所提出的方法不需要建立热平衡的气体中存在的规范场。该系统的理论描述是基于人工规范场的Dum-Olshanii理论到相互作用的多体环境的推广。建议的测量方案的效率进行评估,通过经典的场数值模拟。提出了一个明确的原子能级方案,使Rb 87原子的自发发射和光位移等干扰效应最小化。
2011-11-30 cond-mat.quant-gas
Matter-wave recombiners for trapped Bose-Einstein condensates
利用被捕获的原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)进行干涉测量需要开发技术来重新组合干涉仪的两个路径并将累积的相位差映射到可测量的原子数差。我们已经实现和比较了两个重组过程中的双井基于BEC干涉仪。第一个过程利用玻色子约瑟夫森效应和原子通过势垒的受控隧穿,类似于光纤耦合器中的激光。第二个依赖于BEC波函数的反射和透射部分在撞击势垒时的干涉,类似于光撞击在半镀银镜上。这两种方案都成功地实现了,分别产生约20%和42%的干涉对比度。构建高效的物质波复合器是实现玻色-爱因斯坦凝聚体外量子叠加态相干操纵的重要一步。
2015-12-26 cond-mat.quant-gas
Inhomogeneous Pseudogap Phenomenon in the BCS-BEC Crossover Regime of a Trapped Superfluid Fermi Gas
研究了囚禁超流费米气体在么正性极限下的赝能隙现象。在$T$ -矩阵近似下考虑了强对涨落效应,在局域密度近似(LDA)下考虑了谐波陷阱效应,计算了在超流相变温度$T_{\rm c}$以下的局域超流态密度.我们表明,单粒子激发占主导地位的赝隙的空间区域可能仍然存在,甚至低于$T_{\rm c}$,由于不均匀的配对波动所造成的陷阱电位。从赝能隙态密度的温度依赖性,我们确定的赝能隙制度的幺正费米气体相对于温度和空间位置。我们还表明,结合$T$矩阵理论与LDA可以定量地解释最近观察到的$^6$锂费米气体的幺正极限的局部压力。
2011-06-30 cond-mat.quant-gas
Diversified vortex phase diagram for a rotating trapped two-band Fermi gas in the BCS-BEC crossover
我们使用最近开发的有限温度有效场论[Phys. Rev. A $\bf{94}$,023620(2016)],报告了限制在圆柱对称抛物型捕获势中的旋转双带费米气体的平衡涡旋相图。一个非单调的共振依赖的自由能作为温度和旋转频率的函数揭示了一个双带超流体。我们特别关注的新功能,出现的结果带间相互作用,可以通过实验解决。自由能的共振依赖性直接表现在涡旋相图中,其中整数和分数涡旋状态的稳定区域被发现。该研究包括BCS-BEC交叉制度和低于临界温度$T_{c}$的整个温度范围。在BCS和BEC制度中,涡旋物质作为带间耦合的函数的行为明显不同。
2018-03-21 cond-mat.quant-gas
Macroscopic self trapping in BECs: analysis of a dynamical quantum phase transition
研究了双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体从约瑟夫森振荡态到自陷态的动力学转变。我们分析了在这两种吸引(排斥)相互作用下哈密顿量的基态(或最高激发态)的统计性质。我们证明了在平均场论中描述这种转变是不可能的。与此相反,过渡收益通过强相关的离域状态,大的量子涨落,和自发破缺的对称性。
2010-05-12 cond-mat.quant-gas
Coexistence of superfluid gap and pseudogap in the BCS-BEC crossover regime of a trapped Fermi gas below $T_{\rm c}$
我们研究了超冷费米气体超流相中的强对涨落和谐波陷阱效应。包括振幅和相位波动的非均匀超流序参量$Δ(r)$在一个陷阱内结合$T$ -矩阵理论与局域密度近似,我们研究的局部性质的单粒子激发和BCS-BEC交叉区域的热力学量。低于超流相变温度$T_{\rm c}$,我们表明,不均匀的配对波动导致的壳结构的气体云中的空间区域,其中普通BCS型超流态密度出现的区域所包围的赝间隙与强配对波动占主导地位的单粒子激发。前一个空间区域扩大,最终覆盖整个气体云远低于$T_{\rm c}$。我们还研究了这种壳结构如何影响光电子能谱,以及当地的压力。由于冷的费米气体总是被困在一个谐振势中,我们的结果将是有用的强耦合超流物理的研究,包括这一现实情况。
2012-09-11 cond-mat.quant-gas
Stability of trapped degenerate dipolar Bose and Fermi gases
极化矢量沿对称轴的圆柱对称简并偶极玻色和费米气体,只有在偶极相互作用强度低于临界值时才稳定。在玻色子的情况下,这样的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的稳定性进行了研究不同强度的接触和偶极相互作用使用变分近似和数值解的平均场模型。在圆盘形状中,当极化矢量垂直于圆盘平面时,原子经历总体偶极排斥,这一事实应有助于稳定性。然而,一个完整的数值解的动力学导致崩溃的强烈盘状偶极BEC由于长程各向异性偶极相互作用。在费米子的情况下,在局域密度近似下研究了囚禁单组分简并偶极费米气体的稳定性,包括Hartree-Fock交换和Brueckner-Goldstone关联能.给出了BEC和简并费米气体中极性玻色和费米分子的最大允许数目的估计。
2013-05-06 cond-mat.quant-gas
Onset time for energy oscillations in a two-dimensional trapped Bose gas excited by a red laser potential
研究了在移动红失谐激光势(RDLP)激发下,盒势中二维谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的能量动力学。对于RDLP速度$v$小于临界值$v_c$,能量振荡被观察到与RDLP的运动同时开始。对于$v > v_c$,这些振荡通过能量的瞬变而延迟。在延迟时间$t_{ons}$结束时,能量振荡再次再生,发现$t_{ons}$依赖于$v$通过两种情况下的通用关系:一个是RDLP深度足以断开BEC片段,另一个是深度不足以分裂BEC。在分裂的情况下,$t_{ons}$正好等于BEC碎片(被RDLP谷拖曳)到达盒势的硬壁所需的时间。
2021-07-24 cond-mat.quant-gas
Local Photoemission Spectra and Effects of Spatial Inhomogeneity in the BCS-BEC Crossover Regime of a Trapped Ultracold Fermi Gas
本文从理论上研究了超冷费米气体中BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(Bose-Einstein-Condensation)过渡区的单粒子激发。在$T$ -矩阵近似下,考虑了强的对涨落,以及局域密度近似下的谐波陷阱势的影响,计算了正常态下的局域光电子能谱.最近,JILA小组在$^{40}$ K费米气体中测量了这个量,以检查该系统的均匀单粒子性质。将我们的结果与本实验进行比较,我们表明,在JILA的实验条件下,这一尝试确实成功了。然而,我们也发现,目前的本地光电子能谱仍然有改进的空间,以检查在BCS-BEC交叉区域预测的赝能隙现象。由于超冷费米气体总是在一个陷阱,我们的结果将是有用的,在应用该系统的各种均匀费米系统,作为一个量子模拟器。
2017-03-03 cond-mat.quant-gas
Orbital angular momentum dynamics of Bose-Einstein condensates trapped in two stacked rings
本文研究堆叠双环中玻色-爱因斯坦凝聚体轨道角动量模式的稳定性与动力学,通过两态模型解析给出约瑟夫森振荡与宏观量子自俘获的边界,并用数值方法验证解的稳定性。
2020-01-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strongly localized polaritons in an array of trapped two-level atoms interacting with a light field
我们提出了一种新型的空间周期性结构,即极化激元晶体(PolC),观察由于耦合原子场态(极化激元)在晶格中的“慢”/“停止”光现象。在紧束缚近似下,该系统实现了一个弱耦合囚禁的二分量原子系综阵列与隧道耦合一维腔阵列中光场的相互作用。我们证明了在强耦合条件下,发生了向超流Bardeen-Cooper-Schrieffer态的相变,即所谓的(BCS)型低支极化激元态。这样的转变导致在非零频率下原子介质的宏观极化的出现。主要结果是极化激元的群速度基本上取决于系统的序参量,即取决于腔阵列中的平均光子数。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunneling in the self-trapped regime of a two-well BEC
从玻色-爱因斯坦凝聚体二聚体的平均场模型出发,通过玻尔-索末菲量子化方法重新引入经典禁戒隧穿。我们发现封闭形式的近似隧道频率更准确的比以前获得的使用不同的技术。我们讨论的核心作用,隧道在自陷制度中发挥的定量准确的模型中的耗散二聚体泄漏原子的环境。最后,我们描述了在自陷区隧穿的实验观察的前景,无论有无耗散。
2014-09-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of a macroscopic spin qubit in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
我们考虑了一个基于自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观自旋量子比特,其中除了自旋-轨道耦合外,自旋动力学强烈依赖于粒子之间的相互作用。研究了自由膨胀、俘获和外部驱动凝聚体自旋的演化。对于在合成磁场中以对应于塞曼分裂的频率振荡的凝聚体,自旋拉比频率不依赖于原子之间的相互作用,因为它只产生内力而不改变总动量。然而,相互作用和自旋轨道耦合使系统进入混合自旋状态,其中总自旋在布洛赫球内部而不是在布洛赫球上。这极大地扩展了可用的自旋空间,使其成为三维的,但对这种宏观量子位的可靠自旋操纵施加了限制。自旋动力学可以通过在旋量波函数中引入由自旋-轨道耦合确定的合适的自旋相关初始相位来修改。
2015-05-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nucleation of Spontaneous Vortices in Trapped Fermi Gases Undergoing a BCS-BEC Crossover
本文研究了在一个被囚禁的费米子气体经过蒸发冷却的快速热猝灭过程中,超流凝聚过程中涡旋的自发形成。我们的工作是基于时间相关的交叉Ginzburg-Landau方程耦合到热扩散方程的数值解。我们量化的凝聚密度和涡长度的演变作为一个交叉相参数从BCS BEC的函数。更有趣的现象发生有点接近BEC制度,应该是实验观察到的,在冷锋的传播过程中,冷凝物密度的增加导致形成的超电流的冷凝物的中心,以及可能的冷凝物体积振荡。
2011-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau theory of a trapped Fermi gas with a BEC-BCS crossover
用路径积分方法导出了具有BEC-BCS渡越的囚禁费米气体的Ginzburg-Landau理论。除了标准的Ginzburg-Landau方程,第二个方程描述的总原子密度得到。这两个耦合方程是描述均匀和非均匀系统所必需的。金-朗道理论在交叉点两侧的转变温度$T_c$附近是有效的。在弱相互作用的BEC区域,它也是准确的,在零温度下,Ginzburg-Landau方程可以映射到Gross-Pitaevskii(GP)方程。讨论了GP方程在有限温度下的适用性。在BEC方面,研究了序参量的涨落,得到了分子耦合常数的重整化。
2009-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Coupled oscillator model of a trapped Fermi gas at the BEC-BCS crossover
本文利用双通道模型的标度变换,解释了陷俘费米气体在BEC-BCS渡越中径向四极模频率的不连续性,指出频率下移源于分子BEC与费米海的Feshbach耦合,并预言临界失谐与费米能量呈线性关系。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamics of Macroscopic Tunneling in Elongated BEC
我们研究宏观隧道从一个细长的准一维陷阱,形成一个“雪茄形”的BEC。使用最近开发的形式主义,我们得到了领先的分析近似的右手边的潜力墙,即外部的陷阱,和形式主义的基础上维格纳函数,为左侧的潜力墙,即内部的BEC。然后,我们提出了完成的数值计算结果,其中显示了一个“光点”的粒子密度与渐近激波速度,从以前的工作中产生的点状陷阱,但与后者有显着差异。在BEC内部,揭示了一种传播的色散冲击波的图案。在有吸引力的情况下,我们发现亮孤子串冻结在边界附近。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Critical behavior at the spatial boundary of a trapped inhomogeneous Bose-Einstein condensate
研究了非均匀条件下量子气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。我们考虑三维(3D)量子气体被捕获的外部潜力时,温度是足够低,以显示BEC相区周围的中心陷阱。如果陷阱足够大,当从陷阱的中心移动时,不同的相可以共存于不同的空间区域。结果表明,量子气体在BEC区边界处具有特殊的临界行为,其标度行为受均匀BEC跃迁普适类的控制。我们提供了这种现象的数值证据,晶格原子气体建模的3D玻色哈伯德哈密顿。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Heating of trapped ultracold atoms by collapse dynamics
{The连续自发局域化(CSL)理论改变了薛定谔方程。它将波函数坍缩描述为一个动力学过程,而不是一个定义不清的公设,从而提供了宏观唯一性,解决了标准量子理论的所谓测量问题。CSL包含一个参数$λ$,它给出了两个空间分离态叠加时孤立核子的坍缩速率,更一般地说,它表征了任何物理情况下的坍缩时间。CSL是实验上可检验的,因为它预测了一些不同于标准量子理论预测的行为。一个例子是波函数的变窄,这导致能量被赋予粒子。在这里,我们考虑被囚禁的超冷原子的能量。由于这些是实验研究中最冷的样品,因此值得研究CSL加热机制对它们的影响。我们研究CSL加热的BEC接触其热云。当然,其他机制也提供热量和颗粒损失。从不同的数据光学捕获铯BEC的,我们提出了一个能源审计已知的加热和损失机制。该结果提供了CSL加热的上限,从而提供了参数$λ$的上限。我们得到$λ\lesssim 1(\pm1)\times 10^{-7}$ sec $^{-1}$。}
2014-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Klein Tunneling in spin-orbit coupled Bose-Einstein Condensates
我们提出了一个利用自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)探测宏观Klein隧穿的实验方案。我们证明了一个参数可调的非线性狄拉克方程可以用这种BEC来实现。%,以产生人工自旋-轨道耦合。通过数值计算,我们证明了宏观克莱因隧道可以清楚地检测到现实条件下。宏观量子相干性在这样的相对论隧道被澄清和BEC与负能量被证明是能够通过一个宽的高斯势垒透明传输。
2012-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analysis of a trapped Bose-Einstein condensate in terms of position, momentum, and angular-momentum variance
我们分析,解析和数值,位置,动量,特别是角动量方差的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)被困在一个二维各向异性陷阱的静态和动态的情况。在平均场水平的方差之间的差异,这是由于形状的BEC,和方差在多体水平,其中包括耗尽,被用来表征位置,动量,角动量的相关性在有限系统的BEC和在一个无限数量的粒子的限制,其中玻色子是$100\%$凝聚。最后,我们还探讨了差异之间的相互联系。
2019-09-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
First and second sound modes at finite temperature in trapped Fermi gases from BCS to BEC
我们确定了经历BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的被困费米气体的第一和第二声模式频率对温度的依赖性$T$。我们的结果是基于两个流体方程结合微观计算的物理变量。在实验中,并在幺正性,我们表明,最低的径向呼吸模式是$T$独立的。在有限的$T$,高阶呼吸模式强烈地与第二声音混合。它们复杂的$T$依赖性应该提供一种测量转变温度$T_c$的替代方法。
2007-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex arrays in neutral trapped Fermi gases throughout the BCS-BEC crossover
第二类超导体中的涡旋阵列承认无限系统的平移对称性。然而,在某些情况下,如超冷的费米气体和中子星的外壳,有限尺寸效应使得解释涡旋的几何排列变得相当复杂。在这里,我们自洽地产生这些阵列的涡流在零和有限的温度通过微观描述的非均匀超流体的基础上的局部序参量的微分方程,通过粗粒化的Bogoliubov-德Gennes(BdG)方程。通过这种方式,粒子间相互作用的强度沿着BCS-BEC交叉变化,从BCS极限中的大部分重叠的库珀对到BEC极限中的稀释复合玻色子。与两个具有里程碑意义的超冷费米气体实验的详细比较,旨在揭示超流相的存在,带来了几个特征,使它们与自然界中的其他系统也相关。
2016-11-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Particle scattering by harmonically trapped Bose and Fermi gases
本文分析了入射粒子与散射体之间存在短程(Fermi-Huang $δ^3_p$ [1])相互作用时,简谐囚禁玻色和费米气体对粒子散射的量子现象。我们已经预测了微分散射截面和它们的温度依赖性在这方面。在有限几何条件下,单个玻色子或费米子的相干散射为确定散射体的能量本征态提供了新的工具。我们对微分散射截面的预测可以在目前的实验装置中进行测试,特别是对于(i)3-D谐波捕获的相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),(ii)双阱中的BEC,和(iii)光晶格中的BEC。
2018-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
A new effective interaction for the trapped fermi gas: the BEC-BCS crossover
我们将最近引入的一个可分离的相互作用的单一捕获的费米气体的散射长度的所有值。我们推导出封闭的相互作用矩阵元和两粒子本征矢量的表达式,并解析地证明了这种相互作用的收敛到零程两体赝势的s波散射。我们应用这种有效的相互作用的三粒子和四粒子系统沿BEC-BCS交叉,并发现他们的低躺的能量表现出收敛的正则化参数,这是比传统的重整化接触相互作用快得多。我们发现类似的收敛性质的三粒子自由能在么正性。
2011-08-12 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Ultracold Atoms Trapped in an Array of Harmonic Potentials
本文研究谐波势阵列中超冷原子与作为 Bogoliubov 激发库的 BEC 相互作用时的受驱耗散动力学,证明 Raman 驱动与耗散可使各阱原子数趋于稳态并用于制备确定原子数态。
2025-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Connecting Berezinskii-Kosterlitz-Thouless and BEC phase transitions by tuning interactions in a trapped gas
研究了具有可调相互作用的二维玻色气体中相干性出现的临界点。在广泛的相互作用强度,我们发现与经典场的Berezinskiii-Kosterlitz无(BKT)超流转变的临界点的预测非常一致。这使我们能够定量地表明,没有任何自由参数,相互作用驱动的BKT过渡顺利收敛到纯粹的量子统计玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)过渡的限制消失的相互作用。
2015-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Conditions for order and chaos in the dynamics of a trapped Bose-Einstein condensate in coordinate and energy space
本文用数值方法研究了被硬壁盒势截断的外部势阱限制的相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)动力学中的有序和混沌条件。BEC被激光搅动,以诱导激发,表现为被困云的不规则空间和能量振荡。将激光搅拌添加到外部阱导致与动态变化的组合外部+激光势阱相关的有效时变捕获频率。通过在坐标相空间和能量空间中绘制它们的轨迹来分析所产生的动力学。计算了系统的李雅普诺夫指数,证实了后一空间中混沌的存在。证明了量子效应和陷阱非谐性在能量空间中产生混沌,从而证实了它的存在,并暗示量子效应或陷阱非谐性是它的产生者。能量空间中的混沌不一定会转化为坐标空间中的混沌。在一般情况下,一个动态的捕获频率被发现,以促进在被困BEC混沌。一个明显的手段,以抑制混乱的被困BEC是通过增加外部陷阱的特征尺度相对于冷凝物的大小。
2016-04-05 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph
The Fate of the Higgs Mode in a Trapped Dipolar Supersolid
本文从理论上研究了束缚偶极量子气体在玻色-超固体相变中的元激发谱。我们的计算揭示了不同的希格斯和南武-戈德斯通模式的存在,出现从软化roton模式的偶极BEC在相变点。在过渡的超固体一侧,希格斯模式的能量迅速增加,导致与更高的模式的强耦合。我们的研究强调了超固态的对称破缺性质如何转化为有限尺寸系统。
2019-07-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamical properties of a trapped dipolar Fermi gas at finite temperature
本文研究了有限温度正常费米气体在偶极-偶极相互作用下的动力学性质。对于自由膨胀动力学,我们表明,膨胀气体总是成为拉伸沿方向的偶极矩。此外,我们提出了温度和相互作用的渐近纵横比的依赖性。通过突然增加偶极相互作用强度,我们进一步研究了系统的坍缩动力学。我们发现,与偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的各向异性坍缩相反,当系统变得全局不稳定时,偶极费米气体总是各向同性坍缩。我们还探讨了相互作用和温度的依赖性的频率低的集体激发。
2011-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects of quantum fluctuations on macroscopic quantum tunneling and self-trapping of BEC in a double well trap
本文利用含Lee-Huang-Yang项的修正Gross-Pitaevskii方程和双模近似,解析并数值研究了量子涨落对双阱中玻色-爱因斯坦凝聚体宏观量子隧穿、约瑟夫森振荡及自俘获条件的影响。
2023-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inhomogeneous BCS-BEC crossover for trapped cold atoms in optical lattices
晶格中的BCS-BEC交叉是理解超导体如何随着吸引相互作用的增加而偏离Bardeen-Cooper-Schrieffer物理的一个强有力的范例。装载有冷原子二元混合物的光晶格允许以干净和可控的方式在实验上解决它。然而,我们表明,在实际的冷原子实验中研究这种现象的可能性是有限的捕获势的影响。实空间动力学平均场-场论计算确实表明,相互作用和限制势共同将费米子包裹在陷阱的中心,当吸引力变得相当大时,陷阱的中心就会接近带状绝缘体。我们展示了这种物理学如何反映在几个可观的,我们提出了一种替代策略来解开的谐波势的影响,并测量的相互作用强度所产生的内在属性。
2013-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite temperature effects in trapped Fermi gases with population imbalance
研究了在粒子数不平衡条件下,囚禁费米气体在有限温度下进行BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉时的$T$行为。我们的结果,在定性协议与最近的实验,显示如何超流相变是直接反映在粒子密度分布。我们证明,在$ T \neq 0$和近BEC和幺正制度,极化被排除在超流核心。然而,一个实质性的极化分数是由一个正常区域的陷阱具有较强的对相关性,我们与非凝聚对或“pseudogap阶段”。
2006-05-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photon-atomic solitons in a Bose-Einstein condensate trapped in a soft optical lattice
研究了软一维光晶格(OL)中无碰撞玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态(GS)。我们表明,LFE引起的一个扭曲变形的潜力,非局部的潜力造成的相位变形,和一个有效的自相互作用的冷凝物。其结果是,稳定的光子原子晶格孤子,包括一个光学组件,在软OL的变形的形式,与本地化的物质波分量的组合,产生在蓝失谐设置,没有任何原子之间的直接相互作用。这些实现系统GS的自陷模与由OL势和原子间碰撞相互作用支持的带隙孤子有着本质的不同。随着BEC中原子数的增加,出现了从松散束缚模到紧密束缚模的转变。
2013-05-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
BCS-BEC crossover in trapped one-dimensional Fermi-Hubbard chains: entanglement and correlation signatures from DMRG and effective-pairing theory
Charles University(查理大学);São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);Okinawa Institute of Science and Technology(冲绳科学技术大学院大学);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
研究一维费米Hubbard链在谐振子约束下的BCS-BEC交叉,结合DMRG和有效模型分析相互作用与约束对交叉的影响,揭示绝缘区与超流关联共存的现象。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con